【摘要】：凈水廠排泥水量約占水廠生產(chǎn)水量的3%~8%,水中含有大量的懸浮物質(zhì)、膠體顆粒、泥沙以及鋁鹽混凝劑產(chǎn)生的金屬氫氧化物等。我國北方地區(qū)冬季溫度低,排泥水在調(diào)節(jié)池內(nèi)呈膠體狀,無法實(shí)現(xiàn)自然沉降,目前大部分水廠都是未經(jīng)處理直接將其排入水體,不僅污染了附近的水體,還造成了水資源的浪費(fèi)。針對我國北方地區(qū)凈水廠冬季排泥水存在的問題,本文將強(qiáng)化混凝工藝應(yīng)用于排泥水的處理,取得了理想的效果,實(shí)現(xiàn)了排泥水的再利用。首先采用靜態(tài)燒杯實(shí)驗(yàn)考察了排泥水在調(diào)節(jié)池內(nèi)的自然沉降性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,M凈水廠低溫期排泥水實(shí)際濃度一般在0.1%~0.2%左右,在調(diào)節(jié)池內(nèi)沉降速度接近于零,自然沉降性差。采用強(qiáng)化混凝工藝對排泥水進(jìn)行處理,建立了排泥水混凝評價(jià)指標(biāo),并對強(qiáng)化混凝工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。研究表明,排泥水濁度與排泥水含固率、沉降比以及污泥的含固率之間具有良好的線性相關(guān)性,其R2均在0.95以上,水廠可以通過監(jiān)測排泥水濁度實(shí)現(xiàn)對整個(gè)混凝工藝的控制。獲得最佳的混凝工藝條件為:最佳的混凝劑為PAM#2,其投加量為20 mg/L,水溫15℃,CaO投加量300 mg/L,水力條件為以220 rpm快速攪拌1 min,以60 rpm慢速攪拌10 min。在最佳的混凝工藝下,選取排泥水原水濁度和PAM投加量作為影響因素,研究其對混凝出水水質(zhì)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明,排泥水原水濁度對于水中色度、有機(jī)物和氨氮含量有影響,對于濁度、鋁、鐵含量的變化無明顯影響;PAM投加量對于水中濁度、色度、有機(jī)物和氨氮含量有影響,對于鋁、鐵含量的變化無明顯影響。通過測定混凝出水ζ電位、污泥顆粒粒徑和絮體形態(tài),對強(qiáng)化混凝處理排泥水的作用機(jī)理進(jìn)行了初步探討。分析認(rèn)為,投加絮凝劑PAM#2,排泥水混凝的主導(dǎo)機(jī)理是吸附架橋作用,強(qiáng)化混凝使污泥顆粒粒徑由原排泥水平均粒徑13.19μm提高到61.99μm,粒徑明顯增大,孔隙度增加。在生長-破碎-再形成的動(dòng)態(tài)平衡中,絮體進(jìn)入穩(wěn)定生長狀態(tài),粒徑不再增大,密度和強(qiáng)度逐漸增加,污泥沉降性和脫水性變好,達(dá)到理想的強(qiáng)化混凝效果�；谂拍嗨|(zhì)參數(shù)和用水水質(zhì)指標(biāo),確定將排泥水混凝出水回用作為工業(yè)冷卻水或城市雜用水,對排泥水混凝處理工藝進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。結(jié)果表明,排泥水混凝處理工藝具有較好的技術(shù)可行性,可廣泛應(yīng)用于我國北方地區(qū)凈水廠排泥水處理;混凝處理工藝的藥劑成本為0.64元/t,在當(dāng)前水資源短缺的環(huán)境下,排泥水再利用具有良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益和環(huán)境效益。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703

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